摘要：近几年，我国风电机组已经逐渐向着大型化发展，为了提升其运行管理的综合水平，就要对风电场风电机组通讯网络进行稳定性、即时性、可靠性的综合管理，优化监控环网的基本水平，打造更加系统化的管理模式，避免隐患问题造成风电场运行管理受阻。本文分析了风电场风电机组通讯网络的基础组成结构，并对常见问题和对应的处理方式展开讨论，仅供参考。
关键词：风电场；风电机组；通讯网络；常见问题；处理方式
一、风电场风电机组通讯网络结构
要想维持风电场风电机组通讯网络运行的稳定性和应用管理的和谐性，就要对网络结构基础组成元素予以判定，提升结构整合处理工序的合理性，从而搭建更加完整的控制模式。
（一）以太网
主要是一种将计算机局域网作为根本组网而形成的技术模式，目前，IEEE制定的IEEE802.3是以太网的技术标准，不仅对物理层连接效果以及电信号进行了约束管理，也对介质访问层协议的相关内容予以约束控制，有效提升局域网运行的时效性[1]。
（二）基础组成
在风电场风电机组通讯网络中，风电机组内部通讯网络和风电场环网通讯网络是基础组成部分。
其一，风电机组内部通讯网络，包括光端机、控制单元、多模光纤单元、管理型交换机、RJ45网线等，能有效借助50/125 6芯多模光纤完成信息交互，基础拓扑结构见图1：
图1：基础拓扑结构示意图
其二，风电场环网通讯网络，包括单模光纤连接的交换机，正是因为通讯距离较远，使得单模对应的光纤色散程度并不大，更加适宜进行远程通讯处理，见图2：
图2：风电场环网通讯网络示意图
二、风电场风电机组通讯网络存在的问题
对于风电场风电机组运行效果而言，风电场通讯质量非常关键，不仅要进行常规化数据的采集和监控，也要对风电场的AGC和AVC进行远程调度和命令执行控制，但是，在实际应用工作开展过程中却发现，依旧存在一些亟待解决的问题需要引起风电场风电机组通讯网络管理部门的关注[2]。值得一提的是，在风电场风电机组通讯网络运行过程中，传统的Mita机组IC500通讯模式存在通讯时效性慢以及运行效果不良的问题，究其原因，主要是因为串口单环网运行结构不能满足工业以太网的运行要求，必然会造成风电场风电机组通讯网络故障增多，制约整体运维管理的效果，甚至会增大广播风暴的几率。
（一）初期调试不当
在风电场风电机组通讯网络应用过程中，若是初期调试过程没有按照标准化流程进行运行和管理，就会造成管理失衡和控制失效。究其原因，主要是因为通讯调试人员没有结合风电场通讯环网设计图纸进行交换机IP地址的设置，造成现场管理交换机操作运行质量不足，无法建立对应的控制模式和管理机制[3]。
另外，因为塔基交换机存在一定的应用安全隐患，就会导致广播风暴，影响整体风电场风电机组通讯网络信息传递和数据共享的质量。
除此之外，在初期调试的过程中，技术人员要进行核心交换机的设置处理，因为核心交换机出厂时会进行默认配置的处理，技术人员若是没有结合风电现场进行VLAN配置的的处理，必然会造成广播在风电场内传播，影响整体控制质量。
（二）现场管理不当
对于风电场风电机组通讯网络管理工作而言，只有践行精细化控制机制，才能提升管理的时效性，发挥网络模式的优势，但是，在实际工作中依旧存在工作人员现场管理不到位的问题[4]。
其一，核心交换机网线没有进行标签的备注处理，造成现场网线混乱的问题严重，使得后续管理和统一控制工作难以落实。
其二，部分风电场技术人员在实际操作过程中存在混用单模光纤和多模光纤的问题，或者是混用交换机单模接口和多模接口的问题，这就必然会造成严重的通讯障碍，制约风电场风电机组通讯网络的管理效果和控制水平。
其三，一般而言，多数交换机都会安装在塔基变频器设备内，而在夏天因为天气较为炎热变频器散发一定的热量，技术人员没有进行对应的处理工作，造成交换机长期在高温环境中运行，就会产生数据丢包的问题。
（三）技术人员素质不足
对于风电场风电机组通讯网络工作而言，除了要践行标准化管理机制外，相关技术人员的综合素质和整体水平也非常关键。但是，目前依旧存在相应人员综合监管水平较差的问题，多数技术人员都是一线员工兼职，缺乏对网络运行管理工作的认知，没有对风电场通讯网络的特点和运行要素进行约束管理，就会出现面对通讯故障力不从心的问题，使得故障处理时间延长，造成故障损失增大，必然会对后续监督管理模式的控制产生制约作用[5]。
除此之外，相关部门缺乏对技术人员的专业化培训，使得技术人员的综合素养和职业技术水平停滞不前，也会影响整体风电场风电机组通讯网络运行管理的效果，制约控制模式的优化。
三、风电场风电机组通讯网络处理方式
在风电场风电机组通讯网络管理工作中，要结合管理要点和项目控制规范进行合理性约束设计，特别是关注广播风暴处理以及VLAN设置工作，只有提升相应控制流程的合理性，才能助力风电场风电机组通讯网络工作的顺利落实，避免网络数据共享不足造成的运行失衡现象。另外，技术人员要提升自身的综合素质，建构完整的处理方案，优化管控效率。
（一）控制广播风暴
在风电场风电机组通讯网络运行过程中，通讯网络本身就是环形冗余双环网体系，加之回路自身的拓扑结构，就会存在产生广播风暴的隐患。所以，对于风电场风电机组通讯网络运行效果而言，广播风暴就是最严重的通讯故障。值得一提的是，风电场风电机组通讯网络在统一的广播域内，广播会借助相应的传递过程达到每一个线路和节点，若是回路无法有效建立完整的信息传递过程，就会造成无限循环的问题，影响能耗的同时造成整个风电场风电机组通讯网络的瘫痪。一般而言，风电场内塔基管理型交换机会取用私有协议，保证对应处理效果的时效性[6]。
1.备援通路
第一，要对私有协议进行控制，若是环网本身就是闭合的，RM管理人员就要判定热阻塞的路径，确保能对阻塞路劲进行备援通路的处理，提升控制管理的合理性，并且及时切断回路结构，避免出现广播风暴对整体风电场风电机组通讯网络运行效果造成的影响。
第二，若是环形通讯网络的某个节点发生了断路开路的问题，就要启动备援通路，并且要避免通讯环路的形成。
2.断线修复
为了一定程度上风电场风电机组通讯网络管理效果，要积极整合管理要点和控制机制，并且践行标准化修复处理模式，有效更新线路的同时，提升断线点修复的实效性，确保能避免广播风暴的形成，也能被瘫痪的RM及时发现回路结构[7]。
3.系统重启
对于风电场风电机组通讯网络处理质量监管和控制工作而言，系统化的管理模式非常关键，要想避免广播风暴对运行质量产生不良作用，就要在系统中对设备重启过程进行综合分析。尤其是在RM启动阻塞备援路径的基础上，要对回路进行实时性监督，避免运行效果不能满足应用要求。
例如，某风电场经常会出现升压站主箱变送电后风电场某一线路通讯信号闪断的现象，技术人员进行技术排查后指出，交换机的配置可能出现问题，因此在系统重启后对交换机配置进行了重新设置，完成了交换机自判断和自挑选认定RM交换机的工作，降低了设备运行过程中发生不良反应的几率，也提高了运行效率和控制质量。
4.RM故障处理
对于整个环网运行体系而言，RM是环网的基础管理单元，若是RM出现故障或者是失效问题，就会造成回路制约阻塞作用或者是广播风暴问题。而在RM出现故障后，技术人员要对核心交换机进行统筹处理，确保能避免运行失衡的现象。
（二）VLAN配置处理
为了提升风电场风电机组通讯网络运行的整体效果，就要对VLAN配置结构进行综合监督和控制，打造更加完整的运维监管体系，并且保证管理流程和运维机制都能发挥其时效性价值。也就是说，在风电场通讯柜核心交换机配置的过程中，要保证VLAN配置的完整程度，并且要将差异化风电机组环网结构予以隔离配置，避免风电场风电机组通讯网络故障出现扩散的问题。本文以MOXA PT 7728型交换机为例，完成风电场风电机组通讯网络规划处理[8]。具体情况如下：
1）port为2-4，型号为Hybrid，PVID为2，配置环网1， 为1；
2）port为2-5，型号为Hybrid，PVID为3，配置环网2， 为1；
3）port为3-1，型号为Hybrid，PVID为1，配置环网3， 为2,3,4；
4）port为3-2，型号为Hybrid，PVID为1，配置环网1， 为2,3,4；
5）port为4-1，型号为Hybrid，PVID为1，配置环网为SCADA， 为2,3,4；
6）port为4-2，型号为Hybrid，PVID为1，配置环网PPM/AVC/AGC， 为2,3,4；
7）port为4-3，型号为Hybrid，PVID为1，配置环网OPC服务器和数据采集， 为2,3,4；
其中，port表示端口类型，PVID指的是虚拟局域网ID， 表示的是固定VLAN数值。
在完成相应数据分析和判定工作后，就要按照具体的要求进行合理性的控制，确保环网机组以及总装机容量参数符合实际运行需求，提升风电场风电机组通讯网络应用的合理性，落实对应的处理机制，提高配置模式的时效性。需要注意的是，其他配置类型或许会在界面设置方面存在一定的差异，但是其运行原理和配置要求都是一致的，结合相应的参照标准执行即可。
结束语：
总而言之，在风电场风电机组通讯网络管理工作开展的过程中，为了全面提升相应控制流程的合理性，就要对组网通讯结构可能存在的问题进行集中管理，尤其是广播风暴问题，技术人员和管理部门要给予高度重视，保证SCADA监控系统能对其进行临时性监督和管理，提升对应处理模式的综合价值，并且维护管理要点，也就是说，在风电场风电机组通讯网络管理工作中，要秉持精细化管控原则，尽力避免风电场出现较大的网络故障，一定程度上提高运行管控的综合水平。
参考文献：
[1] 刁书广,魏颖超,孙卓等.风电场风电机组通讯网络常遇问题浅析[J].风能,2016(9):54-57.
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[3] 章心因.变速永磁同步风力发电系统交直流并网低电压穿越技术研究[D].东南大学,2016.
[4] 梁涛,孙天一,姜文等.区域性多风电场数据采集与远程集控系统设计[J].高技术通讯,2019,29(4):387-394.
[5] 徐可新.基于802．11b无线通信协议的风电场应急通信装置的设计[J].工业控制计算机,2016,29(5):6-7.
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[7] 张新左,罗涛,施光辉等.云南高原环境对风电机组防雷的影响及设计[J].通讯世界,2017(5):208-209.
[8] 翟志丰.风力发电与光伏发电系统小干扰稳定探究[J].通讯世界,2016(19):204-207.
论文作者:程鑫铭
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/19
标签：通讯论文; 机组论文; 风电论文; 风电场论文; 网络论文; 交换机论文; 技术人员论文; 《电力设备》2019年第8期论文;